白石水库调度运用方式优化分析

发布时间：2019-04-23所属分类：科技论文浏览：1次

摘 要： [摘要]白石水库建成至今，已运行近20年，原运行设计参数均发生了很大的变化。因此，需要对调度运用方式进行优化，从而满足实际生产生活需要。结果表明，优化后的调度运用方式不仅能够充分发挥水库的防洪效益，还提高了城市供水和农业供水的保证率，既保证水

　　[摘要]白石水库建成至今，已运行近20年，原运行设计参数均发生了很大的变化。因此，需要对调度运用方式进行优化，从而满足实际生产生活需要。结果表明，优化后的调度运用方式不仅能够充分发挥水库的防洪效益，还提高了城市供水和农业供水的保证率，既保证水库发挥社会效益，也能够收获更多的经济效益。

　　[关键词]白石水库,调度运用,优化分析,效果

　　白石水库控制流域面积17649km2，占大凌河流域总面积23263km2的76%，工程于1996年开工，1999年汛后落闸蓄水，2000年汛后竣工。水库总库容16.45亿m3，水库设计正常蓄水位127.0m，防洪限制水位125.6m，死水位108.0m，现实际执行正常蓄水位120.0m，防洪限制水位116~118m。

　　1调度依据

　　白石水库是一座以防洪、供水为主兼顾发电、养鱼及旅游等综合利用的大型水利枢纽工程。根据白石水库承担的功能与作用，确定白石水库的调度运用方式包括防洪调度、供水调度和发电调度，其中白石水库的发电功能属于附属功能，是利用弃水和结合供水过程进行发电，无单独要求的发电水量和发电库容。

　　2防洪调度设计

　　在2012年洪水调度过程中采用的是流量控制方式，且白石水库的洪水预报模型系统预报精度不高，在实际操作中难以实现，所以采用坝前水位控制的方式，对白石水库进行洪水调度。

　　2.1调度任务

　　白石水库的设计标准：500年一遇洪水标准设计，库水位不高于132.27m;5000年一遇洪水标准校核，库水位不高于133.88m。白石水库下游防护对象的防洪标准：50年一遇洪水时，为确保下游义县、凌海市两座县城及农田安全需错峰，凌海站组合流量不超过11900m3/s。2.2调度原则白石水库初步设计时，防洪要求为，水库建成后，下游义县、凌海两座县城及堤防两岸6.47万hm2农田，由现状20年一遇防洪标准提高到50年一遇，河道安全泄量达11900m3/s，同时也使下游沈~山线大凌河凌海市铁桥(安全过流量12000m3/s)防洪标准，随之提高到50年一遇。

　　白石水库自2000年主体工程竣工后，受库区上游26.26km处金岭寺铁路桥动迁滞后的制约，水库一直低水位运行，所以防洪调度，遵循以下原则：1)以保障大坝和下游防洪安全为基本原则。2)不考虑洪水预报。3)白石水库担任对下游的防洪任务，确保将下游防洪标准由20年一遇提高到50年一遇，50年一遇的洪水时，凌海站的组合流量不大于11900m3/s。4)50年一遇洪水时，库区回水到达金岭寺铁桥位置时，不加大对金岭寺铁桥的淹没影响。5)遇大于50年一遇的洪水，应保障大坝安全并尽量减轻下游的洪水灾害。水库防洪调度方式应安全可靠、简明易行。

　　2.3调度方式

　　白石水库入库洪水，由阎王鼻子水库泄流及阎白区间洪水组成，因此白石水库的入库洪水比初设小，调洪考虑了水库的全区防洪要求，并考虑了水库管理部门实际操作时的方便灵活，以坝前水位为控制，开启闸门。

　　2.4洪水调节计算结果

　　依据以上调度原则和调度方式，对白石水库进行P=20.0%、10.0%、5.0%、2.0%、1%、0.5%、0.2%、0.02%各种频率洪水的进行调节计算，得出：50年一遇洪水时，凌海站组合流量为白锦设计、白石相应时最大，组合流量为11514m3/s，小于11900m3/s，水库对下游的防洪作用得到保证。据此，500年设计及5000年校核洪水成果，其库水位均低于原设计时的设计洪水位和校核洪水位，满足枢纽安全的要求。

　　3兴利调度设计

　　3.1供水调度

　　3.1.1调度原则

　　结合大凌河流域水资源状况以及水库的调节性能，首先满足城市生活及工业供水，保证率为95%;其次为农业灌溉供水，水田供水保证率为75%，其它农业及苇田供水灌溉保证率为50%;最后考虑径流负值及河道入渗补水，水库坝下环境流量根据水库弃水及向下游供水情况，尽量满足环境用水要求。当出现极端、突发事件或供水对象之间出现供水矛盾时，供水优先保障顺序如上。

　　3.1.2调度方式

　　白石水库正常蓄水位120.0m，防洪限制水位116.0m，死水位108.0m。水库承担着给阜新市、北票市及义县县城城市生活供水，下游农业及径流负值和河道入渗补水的供水任务。

　　3.1.3调节计算结果

　　采用的水文系列为1956—2011年，水库多年平均入库水量为72396万m3。水库多年平均供水量26497万m3，其中直供阜新市、北票市及义县县城城市生活及工业用水6885万m3，供水保证率96.4%;水库补下游区间水量19625万m3，其中大~复~锦区间3832万m3，凌海~河口区间15793万m3。

　　3.2发电调度

　　白石水库总装机容量为9800kW。发电功能属于附属功能，水库是利用弃水和结合农业供水过程进行发电，不单独占用水库水量和库容，水库电站投入东北电网，电站装机容量较小，供电保证程度较低，在电网中所起作用不大，只向电网提供电量。所以，水库调度不考虑发电调度，电站根据实际放水情况进行发电，增加发电收益。

　　4效果

　　白石水库调度运用方式优化分析之后，水库在实施调度时更能够结合实际生产生活需要，充分发挥水库供水效益和防洪效益。在2012年和2017年的洪水调度中，不仅可以做到及时开闸，确保水利枢纽工程的安全，同时也可以满足下游防洪的需求，进而充分发挥水库的防洪效益。在供水和灌溉方面，保证城市生活供水和下游农业灌溉用水的要求，为白石水库流域各城市供水和农业灌溉及抗旱提供有利条件。在发电方面，通过结合农业灌溉调度，减少水库弃水，增加发电量。水库优化调度分析并不能解决水库面临的全部问题。一方面需要水库各个管理部门要灵活运用，力求发挥水文、气象预报的作用，保证洪水预报更加准确和及时。

　　在洪水发生之前，能够及时加大泄流量，增加水电站出力，以腾空库容拦蓄洪水;洪峰过后，需要根据实际情况，适时关闭闸门，减少弃水量，增加水库蓄水量，提高供水保证率。另一方面，在执行调度的过程中，还要解决好灌溉用水和防洪限制水位之间的矛盾、下泄流量与下游河道生态用水之间的矛盾等。因此，应根据白石水库周围环境变化，及时修正，使其更加符合实际，发挥出水库更大的效益。

　　[参考文献]

　　[1]韩靓靓.观音阁水库防洪调度运用方式分析[J].东北水利水电，2015(4)：36-37.

　　[2]刘振国.基于相似推理的白石水库水沙过程预报研究[J].水利规划与设计，2017(05)：72-74+137.

　　相关水利职称评定：《水利规划与设计》本刊以宣传贯彻党和国家的水利方针政策，探讨水利发展战略，开发水利现代科学技术研究，推动水利规划设计行业发展为宗旨，面向全国水利行业以及与水密切相关行业的政府机关、科研教育、设计、施工、管理等部门，为水利工作者以及关注、支持水利发展的各界同仁提供信息平台。